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Association des microbiologistes du Québec

L'exercise de la microbiologie et de ses différentes spécialités

La microbiologie est une discipline du domaine des sciences appliquées qui s’intéresse aux microorganismes et aux interactions qu'ils exercent entre eux et avec leur milieu.

La microbiologie se consacre à l'identification et à la caractérisation des microorganismes; à l'étude de leur origine et de leur évolution; à la compréhension de leurs besoins et des relations qu’ils entretiennent entre eux et avec leur milieu naturel ou artificiel; ainsi qu’à l’obtention de produits d’origine microbienne sains, fiables et utiles.

La microbiologie est une profession qui comporte plusieurs spécialités

Il existe cinq (5) différents types de microorganismes. Les bactéries et les virus sont les plus connus du public, mais il y a également les archées, les mycètes et les protistes.

  • Les bactéries sont des organismes unicellulaires de formes variées : sphérique (coque), bâtonnet (bacille), ovale (coccobacille), en virgule, en fuseau, en vrille ou plus ou moins spiralées ! Les bactéries sont ubiquitaires, c’est-à-dire qu’elles sont omniprésentes dans nos vies et elles se retrouvent sur toute la surface de la Terre, dans l’air, l’eau et le sol. Certaines bactéries sont connues pour améliorer la santé, c’est le cas des probiotiques, alors que d’autres bactéries sont pathogènes et peuvent causer des maladies importantes et parfois mortelles. Heureusement, moins de 0,001 % des bactéries connues sont dangereuses pour notre santé, mais cela ne veut pas dire que l’on doive négliger la prévention des infections pour autant !

  • Les virus forment un groupe très particulier de microorganismes puisqu’ils ne peuvent pas se répliquer seuls. Pour cela, ils ont absolument besoin d’infecter une cellule hôte, afin d’utiliser ses constituants et détourner sa machinerie cellulaire avant de la détruire et de poursuivre leur cycle infectieux dans une nouvelle cellule. Les virus existent sous une forme extracellulaire ou intracellulaire. Sous la forme extracellulaire, les virus se présentent comme des particules infectieuses qui se disséminent dans l’environnement à la recherche d’un hôte à infecter. C’est le cas des virus de l’influenza ou du rhume par exemple. Les virus qui adoptent plutôt une forme intracellulaire vont se cacher à l’intérieur d’une cellule et vont parfois même tomber en dormance comme le font les virus du papillome humain (VPH) ou ceux de l’herpès labial (feux sauvages). Le débat sur la nature des virus (sont-ils vivants ou non ?) repose sur des notions complexes et fait l’objet de discussions.

  • Les archées sont des proches cousins des bactéries, mais sont davantage présentes dans les milieux extrêmes et hostiles. Certains archées survivent à des températures élevées, souvent supérieures à 100 °C, et à des pressions extrêmes. Elles peuvent se retrouver à l’intérieur des geysers, des puits de pétrole, des sources hydrothermales océaniques, etc. D'autres se trouvent plutôt dans les habitats très froids des régions polaires ou dans des environnements volcaniques, dans des sources d’acide sulfurique ou dans des eaux hyper salées comme celles de la mer Morte.

  • Les mycètes regroupent les microorganismes que nous appelons communément levures et moisissures. Tout comme les bactéries, les différentes mycètes peuvent être utiles ou nuisibles. Alors que certaines levures sont employées dans la fermentation des boissons alcoolisées ou dans la fabrication du pain, d’autres peuvent causer des infections comme les vaginites à levures. Même chose pour les moisissures qui peuvent participer au processus d’affinages de certains fromages ou bien faire pourrir les aliments ou la matière organique comme le bois lorsqu’elles prolifèrent dans un bâtiment où on retrouve des problèmes d’humidité.

  • Les protistes représentent un groupe de microorganismes très varié, tant par leur anatomie que par leur physiologie. Tout comme les bactéries, ce sont des microorganismes unicellulaires et microscopiques. Par contre, les protistes présentent une organisation cellulaire beaucoup plus complexe et évoluée que celle des bactéries, ce qui fait qu’ils ressemblent davantage aux cellules animales et végétales. Certains protistes qui possèdent des pigments chromatiques (comme la chlorophylle des plantes) forment le groupe des algues microscopiques, alors que d’autres possèdent plutôt de nombreuses caractéristiques communes avec les mycètes. La plupart des protistes jouent un rôle essentiel dans le maintien de l’équilibre des écosystèmes et dans la productivité biologique des zones côtières, estuariennes et océaniques. Néanmoins, quelques espèces de protistes sont des pathogènes importants. Certaines produisent des toxines qui peuvent s’accumuler dans les coquillages filtreurs (huîtres, moules, palourdes) les rendant impropres à la consommation. D’autres protistes peuvent se transmettre par les piqûres de moustiques et causer diverses maladies comme la malaria.

Afin de contrer la propagation des microorganismes nuisibles ou pathogènes, les microbiologistes contrôlent et certifient selon les normes applicables la qualité microbiologique de l’eau et de l’air, ainsi que l’innocuité et la salubrité des aliments et de certains produits de consommation tels que les produits pharmaceutiques et cosmétiques. Ils déterminent également les paramètres à respecter pour permettre une utilisation sécuritaire et efficace des microorganismes et leur élimination subséquente. Les microbiologistes font aussi des recherches sur la structure, la physiologie, le métabolisme, la pathogenèse, la génétique et l'écologie des microorganismes, ainsi que sur leur potentiel industriel et commercial. Ils s’intéressent aux effets bénéfiques ou nocifs que les microorganismes peuvent avoir sur la santé des humains et des animaux, ainsi que sur l’environnement.

L’exercice de la microbiologie se divise essentiellement en six (6) grandes spécialités

 
  • Microbiologie agroalimentaire

    Les microbiologistes œuvrant dans le domaine alimentaire utilisent les microorganismes afin d’obtenir des produits d’origine microbienne sains, fiables et utiles. La fabrication d'un grand nombre de produits agroalimentaires s'appuie sur l’utilisation de microorganismes. Ceux-ci interviennent, par exemple, dans l'élaboration et l’affinage d’aliments issus de fermentations lactiques ou éthyliques tels que les produits probiotiques, le fromage, le yogourt, les charcuteries, le pain, la sauce soya et les boissons alcoolisées, pour n'en nommer que quelques-uns. Les microorganismes sont également utilisés pour synthétiser des arômes, des acides aminés, des vitamines, des enzymes, des gélifiants et autres composés servant d'additifs et qui entrent dans la fabrication alimentaire. Les extraits de certains microorganismes riches en protéines et en nutriments servent à augmenter la valeur nutritive de certains aliments. L’utilisation à grande échelle de microorganismes probiotiques pour leurs bienfaits dans l’alimentation humaine et animale est également un secteur important de la microbiologie agroalimentaire. Au niveau des produits agricoles, certains microorganismes sont épandus dans les champs pour favoriser la croissance des plantes, pour lutter contre les parasites et les agents phytopathogènes ou bien pour aider à la conservation de l’ensilage. Parallèlement, les microbiologistes analysent aussi les microorganismes qui détériorent les produits alimentaires, afin de déterminer les meilleurs moyens de conserver les aliments, tout en préservant leurs caractéristiques organoleptiques et leurs propriétés nutritionnelles.

  • Microbiologie moléculaire

    Cette spécialité de la microbiologie est au croisement de la génétique microbienne et de la biochimie. Les microbiologistes moléculaires cherchent à mieux comprendre les rouages moléculaires qui sous-tendent la mécanique cellulaire des microorganismes et leur fonctionnement. Dans le domaine des biotechnologies, la microbiologie moléculaire permet d’identifier des molécules ou des gènes d’origine microbienne ayant un potentiel industriel ou commercial. La microbiologie moléculaire permet également d’étudier les relations hôte-pathogène, afin de mieux comprendre de quelles façons se déroulent une infection et de mettre au point de nouveaux outils thérapeutiques. Par ailleurs, une connaissance approfondie de la physiologie des microorganismes, de leur génétique et de leurs interactions facilite notre compréhension du monde vivant. La simplicité de multiples microorganismes permet l’étude et la compréhension de phénomènes physiologiques similaires aussi retrouvés chez des êtres plus complexes comme l’être humain.

  • Microbiologie biopharmaceutique

    Les microbiologistes œuvrant dans l'industrie pharmaceutique ont souvent des connaissances en microbiologie clinique, médicale et moléculaire. Ils exploitent les systèmes enzymatiques et moléculaires des microorganismes pour synthétiser de nombreuses substances thérapeutiques. Parmi celles-ci on compte, entre autres, des antibiotiques, des enzymes, des hormones, certains anticoagulants, des acides animés, des anticorps et plusieurs autres molécules d’intérêt médical et diagnostique. Les microorganismes et certains de leurs composants servent également à élaborer les vaccins.

  • Microbiologie clinique et santé publique

    Certains microbiologistes interviennent également dans le domaine de la santé, en mettant à profit leur expertise scientifique dans l’investigation d’éclosions de maladies infectieuse et dans l’analyse des microorganismes d’importance en santé publique et en milieu de soins. Bien qu’ils ne soient pas des médecins, les microbiologistes cliniques étudient les microorganismes susceptibles d'être pathogènes pour les êtres humains. Ils les analysent et les identifient tout en étudiant la virulence, la pathogenèse (relation hôte-pathogène) et l'efficacité des traitements. Ils s’intéressent plus globalement à la dynamique des maladies infectieuses. Ils œuvrent dans les hôpitaux, les cliniques et l'industrie pharmaceutique.

  • Microbiologie industrielle

    Plusieurs industries exploitent les propriétés utiles des microorganismes. Les microbiologistes industriels ont souvent une connaissance approfondie du métabolisme et de la physiologie des microorganismes. Les microbiologistes exploitent les capacités de synthèse et de dégradation des microorganismes pour la production de substances chimiques et pour l’extraction de certains minéraux du sol. Les microorganismes constituent également la principale source d'enzymes commerciales, biotechnologiques et alimentaires. Certains microorganismes ayant la capacité de dégrader des molécules complexes sont utilisés dans les usines d’épuration des eaux usées, dans l'industrie des pâtes et papiers et dans les procédés de décontamination des sols, des eaux et des déchets industriels. L'activité microbienne de biodégradation produit également des sources d’énergie alternative comme le bioéthanol et le méthane.

  • Microbiologie environnementale

    Les microbiologistes environnementaux évaluent la présence ainsi que l’impact que peuvent avoir les divers microorganismes présents dans le sol, l’eau ou l’air. Bien qu’ils soient présents à l’extérieur comme dans différents environnements intérieurs, certains microorganismes peuvent être souhaitables alors que d’autres peuvent nuire à la santé, à l’intégrité de matériaux, ou à l’équilibre environnemental. Les activités des microbiologistes environnementaux s’étendent à la santé publique, à l’hygiène industrielle, à l’élaboration de procédures de décontamination ou de contrôle microbien, ainsi qu’à des vérifications de conformité concernant la qualité de l’air, de l’eau ou du sol. Ils travaillent principalement pour les services de protection et de gestion de l’environnement ainsi que pour les firmes d’évaluation environnementale.

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